【新题型】2020年新高考数学多选题与热点解答题组合练 提升套餐练02(解析版)

(1)现从样本的100名学生跳绳个数中,任意抽取2人的跳绳个数,求两人得分之和小于35分的概率;(用最简分数表示)

(2)若该校高二年级共有2000名学生,所有学生的一分钟跳绳个数X近似服从正态分布

2N??,?2?,其

中??225,?为样本平均数的估计值(同一组中数据以这组数据所在区间中点值作代表).利用所得的正态分布模型,解决以下问题:

(i)估计每分钟跳绳164个以上的人数(结果四舍五入到整数);

(ii)若在全年级所有学生中随机抽取3人,每分钟跳绳在179个以上的人数为?,求随机变量?的分布列和数学期望与方差.

附:若随机变量X服从正态分布

N??,?2?,则P(????X????)?0.6826,

P(??2??X???2?)?0.9554,P(??3??X???3?)?0.9974.

【答案】(1)【解析】 【分析】

(1)根据频率分布直方图得到16分,17分,18分的人数,再根据古典概率的计算公式求解. (2)根据离散型随机变量的分布列和数学期望与方差的公式进行求解. 【详解】

(1)设“两人得分之和小于35分”为事件A,则事件A包括以下四种情况: ①两人得分均为16分;②两人中一人16分,一人17分; ③两人中一人16分,一人18分;④两人均17分.

由频率分布直方图可得,得16分的有6人,得17分的有12人,得18分的有18人,

221111C6?C12?C6C12?C6C1829?. 则由古典概型的概率计算公式可得P(A)?2C1005503329;(2)(i)1683;(ii),.

24550

所以两人得分之和小于35的概率为

29. 550(2)由频率分布直方图可得样本数据的平均数X的估计值为:

X?(0.006?150?0.012?160?0.018?170?0.034?180?0.016?190?0.008?200?0.006?210)?10?179(个).

又由?2?225,得标准差??15,

所以高二年级全体学生的跳绳个数X近似服从正态分布N179,15(i)因为????179?15?164,所以P(X?164)?1?故高二年级一分钟跳绳个数超过164个的人数估计为

?2?.

1?0.6826?0.8413, 22000?0.8413?1682.6?1683(人).

(ii)由正态分布可得,全年级任取一人,其每分钟跳绳个数在179以上的概率为所以?~B?3,1, 2??1??,?的所有可能的取值为0,1,2,3. 2?0303?1??1?1所以P(??0)?C?????1???, ?2??2?81?1?31P(??1)?C3???1???,

2?2?8?1??1?3P(??2)?C?????1???,

?2??2?823212?1?13?1?P(??3)?C3?????1???,

?2??2?8故?的分布列为:

30? P 0 1 3 82 3 83 1 81 8所以E(?)?3?【点睛】

1?1?313?,D(?)?3???1???.

2?2?422

本题考查了频率分布直方图的应用问题、正态分布的应用问题,也考查了离散型随机变量的分布列与期望的计算问题.

9.在直角坐标系xOy中,点P到两点(0,?3),(0,3)的距离之和为4,设点P的轨迹为C,直线y=kx+1与A交于A,B两点. (1)写出C的方程;

uuuruuur(2)若OA?OB,求k的值.

1y2【答案】(1)x?(2)± ?1;

242

【解析】 【分析】

(1)根据已知条件可判断动点轨迹为椭圆,结合题意写出椭圆方程即可; (2)联立直线方程与椭圆方程,根据韦达定理以及向量垂直,即可求得参数k. 【详解】

(1)设P(x,y),由椭圆定义可知,

点P的轨迹C是以(0,?3),(0,3)为焦点,长半轴为2的椭圆. 它的短半轴b?4?3?1,

2

y2故曲线C的方程为x??1.

4(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),

?2y2?1?x?其坐标满足?, 4?y?kx?1?消去y并整理得(k2+4)x2+2kx﹣3=0,

2k3??xx,, 12

k2?4k2?4uuuruuur若OA?OB,即x1x2+y1y2=0.

故x1+x2??而y1y2=k2x1x2+k(x1+x2)+1,

33k22k2则x1x2+y1y2??2?2?2?1=0,

k?4k?4k?4化简得﹣4k2+1=0,

解得k=±. 【点睛】

本题考查根据定义求解椭圆方程,以及直线与椭圆相交时,求参数的值,属综合基础题.

12f(x)?10.已知函数

12x?alnx(a?0)2.

(1)若a?2,求f(x)在(1,f(1))处的切线方程. (2)求f(x)在区间[1,e]上的最小值.

(3)若f(x)在区间(1,e)上恰有两个零点,求a的取值范围. 【答案】(1)2x?2y?3?0.(2)见解析.(3)?e,【解析】

试题分析:(1)把a=2代入可得f??1???1,f?1????12?e? 2?1,进而可得方程,化为一般式即可; 2(2)可得x=a为函数的临界点,分a≤1,1<a<e,a?e,三种情形来讨论,可得最值;

?1?2a?1?lna??0?1?(3)由(2)可知当0<a≤1或a≥e2时,不合题意,当1<a<e2时,需?f?1???0,解之可得a

2?12?f(e)=e?a?0?2?的范围.

试题解析:(1)当a?2时,f?x??∴f??1???1,f?1??122x?2lnx,f??x??x?, 2x1, 21???x?1?,即2x?2y?3?0. 2∴f?x?在1,f?1?处的切线方程为y???ax2?a(2)f??x??x??.

xx由于a?0及定义域为?0,???,所以令f??x??0得x?a.

①若a?1,即0?a?1,则x?(1,e)时,f??x??0,f?x?在?1,e?上单调递增,

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